第三章第一节 电磁技术的发展.doc

第一节 电磁技术的发展一、教法建议【抛砖引玉】    教师可向学生介绍人们对电磁现象的认识过程。    在古代，人们把电和磁当作是两种独立的自然现象。随着科学技术的发展人们又发现电和磁有某些现象很相似。例如：磁体能吸引铁磁性物质，带电体能吸引轻小物体；磁体间同名磁极互相推斥，异名磁极互相吸引，而同种电荷互相推斥，异种电荷互相吸引。把电和磁形成一个整体的学科的是丹麦物理学家奥斯特。    1820年、有一天奥斯特在大学讲课时，无意中把通电的直导线放到一个和小磁针平行的位置上，小磁针立即转动产生了出人意料的现象。就是这个现象揭示了电和磁的联系，后来人们把这个实验叫做奥斯特实验。    这个现象使奥斯特产生灵感，是在他丰富的学识的基础上诱发出顿悟思维，发现了电流的磁场。这个科学史实给人以深刻启迪。 【指点迷津】    本章的重点：对电流磁场的认识。直线电流周围的磁感线分布的情况。通电螺线管周围的磁感线分布的情况。磁感线方向的确定。    本章的难点：安培定则的熟练掌握，并运用定则解决一些具体问题。学生空间想象能力的提高和识图能力的提高。二、学海导航【思维基础】物体具有_铁钴镍的性质叫_。能够在水平方向自由转动的磁体，自由静止时，指南的一端叫_用符号_表示。指北的一端叫_用符号_表示。同名磁极相互_，异名磁极相互_。我们把磁体周围存的一种特殊的物质叫_。磁体的磁感线都从磁体_出来，回到磁体的_。通电螺线管内插入铁心时，由于铁心被_，磁场大大增强。电磁铁的磁性强弱与_和_无关。电磁铁的磁性有无可以由_来控制，电磁铁的磁性强弱可以由_来控制，电磁铁的南北极可以由_来控制。    思维基础参考答案：吸引，磁性。南极，S，北极，N。排斥，吸引。磁场，北极，南级。磁化，电流大小，线圈匝数多少。开关，滑动变阻器，电流方向。 【学法指要】    人们把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性，具有磁性的物体叫做磁体。磁体上磁性最强的部分叫做磁极。一个磁体有两个磁极，分别叫南极（S极）和北极（N极）。    磁极间的相互作用是同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。要知道，使原来没有磁性的物体得到磁性的过程叫做磁化。能被磁化的有软磁性或硬磁性的磁性材料。    磁场的周围存在着磁场，磁场的基础性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁场是有方向的。磁场中某一点的小磁针静止时北极的指向，规定为这一点的磁场方向。    在磁场中画出一些有方向的曲线，在曲线上任何一点的切线方向，都跟放在这一点的小磁针北极指向一致，这样的曲线叫磁感线。磁体周围的磁感线，都是从磁体的北极出来，回到磁体的南极。    在磁场中某点，北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致，南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。    地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，在地球周围的空间里存在着磁场，叫做地磁场。    例题1：磁体都具有_ 和_的性质。在磁体上磁性最强的部分叫做_。    分析：磁体除了具有能吸引铁、钴、镍等物质的磁性，还具有指南北的性质。    答：此题应填磁性、指南北、磁极。    例题2：如果把条形磁铁吊起来，使它能在水平面内自由转动，静止时总是一个磁极指南，指南的磁极叫_，用_表示；另一个磁极叫_指北，指北的磁极叫_，用_表示。    分析：这种情况下，指南的磁极叫南极（S），指北的叫北极（N）。    答：此题应填南极、S、北极、N。    例题3：如图11-1所示，一条形磁体吸引一枚铁钉，判断铁钉磁化后的磁极。下列几种说法中正确的是：    (A)上端是N极               (B)上端是S极    (C)下端是南极                (D)下端是北极    分析：铁钉是磁性材料靠近条形磁铁的北极（N），被磁化成小磁体。由于磁极间的相互作用，铁钉被吸引。被条形磁铁N极所吸引的一端应是铁钉的南极（S），另一端是北极（N）。    答：此题应选(B)、(C)。    例题4：一根已被磁化的缝衣针，用细线吊在高处，当用条形磁铁的N级靠近某针尖时，可以看到它们互相推斥，如图11-2所示，由此可知：    (A)针尖是N极    (B)针尖是S极    (C)针头是N极    (D)针不一定保持磁性    分析：根据同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引的规律判断，可知针尖是N极，针头是S极。并且此针一定保持着磁性，否则它将在条形磁铁的N极靠近其针尖时，互相吸引。    答：此题应选(A)。例题5：图11-3的两个图中，分别表示了两个磁极的磁场中磁针静止后的位置，试画出这两个磁场的磁感线，并判断磁极的名称。               分析：在磁场中所画的磁感线是一些有方向的曲线，即任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针的北极所指的方向一致。因此，图(a)中左面和右面的两个磁极都是N极；而图(b)中，左面是S极，右面是N极，如图11-4所示。    答：此题答案如图11-4所示。    例题6：地磁场的北极在地理的_极附近，地磁的南极在地理的_极附近。    分析：地球是一个大磁体地磁北极在地理南极附近。    答：此题在填南、北。    奥斯特实验表明电流周围存在着磁场。从这个实验观察到的现象叫做电流的磁效应。    通电螺线管的磁感线跟条形磁铁的磁感线相似，它两端的磁极性质跟电流方向有关，可以用安培定则来判定。    安培定则：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。例题7：在图11-5中，标出通电螺管中电流方向。    分析：依据安培定则判定，电流方向如图11-6所示。    答：此题答案如图11-6所示。    例题8：在图11-7中，根据通电螺线管导线上电流的方向，通电螺线管的左端是_，右端是_极。    分析：依据安培定则判定，通电螺线管的左端是S极，右端是N极。答：此题应填南极（S），北极（N）。    例题9：图11-8所示，通电螺线管两端磁极性质已标明在图上，试画出螺线管的绕线，并标出电源的正、负极。    分析：依据安培定则是判定出通电螺线管上导线的绕法及电流方向，然后再确定出电源的正、负极。    答：此题的答案如图11-9所示。    内部带铁心的螺线管，叫做电磁铁。电磁铁是利用通电螺线管内插入铁棒，它的磁场大大增强这一特性制的。    电磁铁的磁性强弱跟通入的电流大小有关；和螺线管匝数多少有关；还需要有无铁芯有关。它的特点是：电磁铁磁性的有无可以控制，它的磁性强弱可以控制，它的南北极也可以由变换电流方向来控制。    电磁继电器的结构和工作电路如力11-10，工作原理：电磁铁通电时，把衔铁吸下来，使动触点与静触点接触，工作电路闭合。电磁铁弹簧把衔铁接起来，切断工器就是利用电磁铁控制工作。    利用电磁继电器可以用低电压、弱电流控制高电压、强电流的工作电路。利用电磁继电器还可以实现远距离操纵和自动控制。    例题10：通电螺线管磁性强弱决定于：    (A)螺线管导线中电流的强弱    (B)螺线管导线匝数的多少    (C)螺线管导线的电阻大小    (D)螺线管内是否有铁芯    分析：通电螺线管磁性了强弱与螺管导线电阻无关。    答：此题应选(A)、(B)、(D)。    例题11：如图11-11所示，是用电磁继电器控制电路。当开关S闭合后：(A)甲灯亮          (B)乙灯亮           (C)两灯都亮       (D)两灯都不亮    分析：开关S闭合后电磁铁有了磁性就把衔铁吸引下来，结果是甲灯不亮，乙灯亮了。    答：此题应选(B)。 【思维体操】    请做下面的例题。    例题，如图10-12所示，当电磁铁的线圈内有电流通过时，小磁针静止在图示的位置。k1、k2是单刀双掷开关。则：若k1接E，k2接H小磁针a端应是_极；    若k1接G，k2接F小磁针a端应是_极；    若要减弱电磁铁的磁性，图中滑动变阻器的滑片P应向_滑动；    若要使电磁铁失去磁性，定使k1和k2同时_。    分析：这是一道一题多变的综合性题目。在问的情况下，小磁针a端是N极；在问的情况下，a端是S极；在问情况下，滑片P应向右方滑动以增大电阻值；在问情况下，应使开关k1、k2同时断开。    答：此题应填N，S，右，断开。三、智能显示【心中有数】    本章的内容有磁现象、电流的磁场、电磁铁及应用。电流的磁场是本章知识的重点。在历年的中考试题中主要是考通电螺线管的磁场。    例题1：电磁铁在铁芯、匝数一定时，要改变磁性的强弱，还可以改变通过线圈中_的大小。    答：此题应填电流。例题2：在图11-12中根据通电螺线管的N、S极，用箭头在导线上标出电流方向。    答：通电螺线管的电流方向，如图11-13所示。 【智能显示】    填空题磁极间相互作用的规律是：同名磁极_，异名磁极_。在磁体周围的空间里存在_。磁场的基本性质，就是对放在其中的磁体会产生_的作用。磁体周围的磁感线都是从磁体_极出来回到磁体的_极。在磁场中某一点的磁场方向就是放在该点小磁针静止时，磁针_极所指的方向。地磁场的北极在地理_极附近，地磁场的南极在地理_极附近。奥斯特的实验表明：通电导体的周围和磁铁的周围一样，存在着_。    选择题将小钢条的一端A靠近磁针N极时，互相吸引，将小钢条的另一端B靠近磁针N极时，也互相吸引。下面哪种说法是正确的？  (A)小钢条具有磁性，A端是北极。  (B)小钢条具有磁性，A端是南极。  (C)小钢条具有磁性，B端是北极。  (D)小钢条是没有磁性的。如图11-14在靠近通电螺线管处有一软铁球被磁化，则软铁球的北极在：  (A)上端          (B)下端               (C)右端               (D)左端在图11-15中，小静止针静止时，其N极指向一通电的螺线管，则螺线管导线中的电流是：  (A)由a端流入，b端流出。  (B)由b端流入，a端流出。  (C)由a、b两端哪端流进去都可以  (D)无法判断图11-16中，在条形磁铁周围放置有甲、乙、丙三个小磁针，小磁针N极指向正确的是：  (A)甲、乙对，丙错  (B)乙、丙对，甲错  (C)甲、丙对，乙错  (D)甲、乙、丙都对磁铁对下面几种物质不能吸引的是：  (A)铜粉                 (B)钴粉               (C)铁粉               (D)镍粉    智能显示参考答案    填空题排斥，吸引。磁场，磁力，北，南。北。南，北。磁场。    选择题    (D)(B)(A)(A)(A) 【创新园地】    例题：能够自由转动的两个小磁针a、b放在直导线CD附近，并与导线平行，当电流的方向从C流向D时，两个小磁针a、b的转动方向正确的是：（见图11-17）    (A)a磁针顺时针转动，b磁针逆时针转动    (B)两磁针的N极都转向读者    (C)a磁针的N极、b磁针的S极转向读者    (D)a磁针的S极、b磁针的N极转向读者    又问：若改变导线中电流方向，使之由D流向C，这时两个小磁针a、b的移动方向，在上面四个选项中正确的说法又是哪个？    此题是一题多变，用这种改变题目的方法可使许多传统的题目具有培养发散思维能力的功能。    创新园地参考答案    例题(C)，又问(D)。